Η φωσφίνη, ένα φρικτό αρωματικό αέριο που είναι τοξικό στη ζωή στη Γη, θα μπορούσε να σηματοδοτήσει την ύπαρξη ξένων μορφών ζωής σε άλλα μέρη του σύμπαντος. Γιατί τέτοιες Ε.Τ. θα παράγει το φυσικό αέριο είναι ακόμα κερδοσκοπικό, αλλά θα μπορούσαν να το χρησιμοποιούν ως μορφή κυψελοειδούς επικοινωνίας.
Στην αναζήτηση της ζωής στον κόσμο, «δεν είναι προφανής επιλογή του καθενός», δήλωσε η Clara Sousa-Silva, ένας μεταδιδακτορικός συνεργάτης μοριακής αστροφυσικής στο MIT, κατά τη διάρκεια μιας ομιλίας που παρουσιάστηκε χθες (24 Ιουνίου) εδώ στο συνέδριο Astrobiology Science Conference. Για ένα, εδώ στη Γη η φωσφίνη είναι ένα "εξαιρετικά εύφλεκτο, απίστευτα τοξικό, εξωφρενικά μυρωδάτο μόριο".
Είναι τόσο αντιδραστική και απαιτεί τόση ενέργεια για να κάνει, ότι δεν ευνοείται από τη ζωή στον πλανήτη μας και ότι δεν πρέπει πραγματικά να βρεθεί πουθενά, είπε. Ακόμα κι έτσι, βρίσκεται παντού σε ολόκληρη την υδρόγειο σε μικρές ποσότητες.
Ίχνη αυτού του αερίου μπορούν να βρεθούν στα λύματα, τα ελώδη, τα εντερικά πεδία των ψαριών και των ανθρώπινων μωρών, στα πεδία ρύζι και στα κόπρανα των πιγκουίνων. Αλλά όλες αυτές οι θέσεις έχουν κάτι κοινό: Δεν έχουν οξυγόνο.
Η φωσφίνη αντιδρά όταν εκτίθεται στο οξυγόνο και παρεμβαίνει στην ικανότητα των κυττάρων να χρησιμοποιούν οξυγόνο για να παράγουν ενέργεια. "Είναι μόνο η σχέση φωσφίνης με το μεταβολισμό οξυγόνου που το καθιστά τόσο τοξικό", ανέφερε ο Sousa-Silva. (Τόσο πολύ ώστε να χρησιμοποιήθηκε ως χημικό όπλο κατά τη διάρκεια του Α 'Παγκοσμίου Πολέμου). Σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, η "φωσφίνη δεν είναι τόσο κακή".
Άλλες ζωές σε απομακρυσμένους πλανήτες χωρίς οξυγόνο "θα μπορούσαν να παράγουν φωσφίνη με ευχαρίστηση", είπε. Εδώ στη Γη, οι μικροοργανισμοί σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο παράγουν φωσφίνη, αν και είναι άγνωστο πώς και γιατί ξοδεύουν τόση ενέργεια για να το πράξουν, δήλωσε ο Sousa-Silva στο Live Science.
Υπολογίζει ότι η ζωή μπορεί να χρησιμοποιεί φωσφίνη για άμυνα, να συλλαμβάνει μέταλλα για βιοχημικές διεργασίες ή να επικοινωνεί με άλλα κύτταρα, είπε. Επιπλέον, οι μεγαλύτερες μορφές ζωής (όπως οι άνθρωποι) παράγουν και απελευθερώνουν μικρά κομμάτια φωσφίνης στην ατμόσφαιρα μέσω εντομοκτόνων και δραστηριοτήτων όπως η παραγωγή μεθαμφεταμίνης.
Έτσι, η Sousa-Silva και η ομάδα της ήθελαν να δουν πόσο εύλογο θα ήταν να ανιχνεύσει φωσφίνη σε διάφορες εξωπλανήτες. Έκαναν προσομοίωση της παραγωγής φωσφίνης, της επιβίωσης και της καταστροφής σε διάφορες εξωπλανήτες και διαπίστωσαν ότι υπό ορισμένες συνθήκες θα μπορούσαν πράγματι να ανιχνεύσουν την παρουσία φωσφίνης μετρώντας τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρά με το φως.
Τα δεδομένα τους υποδεικνύουν ότι αυτό το αέριο θα μπορούσε να ανιχνευθεί εάν παράγεται σε παγκόσμια κλίμακα σε συγκεντρώσεις συγκρίσιμες με εκείνες που απαντώνται στις ατμόσφαιρες των οικοσυστημάτων με χαμηλή οξυγόνο στη Γη, όπως είναι τα φυτά λυμάτων.
Επιπλέον, διαπίστωσαν ότι η φωσφίνη δεν θα έδινε κανένα "ψευδώς θετικό". Μερικές φορές, τα μη ζωντανά φαινόμενα (όπως οι κεραυνοί) ή οι γεωλογικές δομές (όπως τα ηφαίστεια) μπορούν να απελευθερώσουν αέρια όπως το μεθάνιο ή τα μόρια που παράγουν οι ζωντανοί οργανισμοί, ξεγελώντας τους αστροφυσικούς.
"Φαίνεται ότι οποιαδήποτε ανιχνεύσιμη ποσότητα φωσφίνης σε ένα βραχώδες εύκρατο εξωπλανήτη θα μπορούσε να παραχθεί μόνο από τη ζωή", είπε. Οι προσομοιώσεις τους έδειξαν κεραυνούς και τα ηφαίστεια, μεταξύ άλλων φαινομένων, μπορούν να παράγουν πολύ μικρές ποσότητες φωσφίνης, οι οποίες είναι αμελητέες και δεν ανιχνεύονται.
Φανταστείτε έναν υγρό, χωρίς οξυγόνο "τροπικό παράδεισο από πόλο σε πόλο", είπε. «Αυτός ο πλανήτης θα μπορούσε να παράγει τεράστιες ποσότητες φωσφίνης». Οι ξένες μορφές ζωής σε αυτόν τον πλανήτη θα μπορούσαν πιθανώς να βρουν τον κόσμο μας πλούσιο σε οξυγόνο εξαιρετικά ελκυστικό, πρόσθεσε. "Η ζωή μπορεί είτε να αγαπήσει το οξυγόνο είτε να αγαπήσει τη φωσφίνη, αλλά δεν μπορεί ποτέ να αγαπάει και τα δύο."
Ωστόσο, η πραγματική πιθανότητα ότι ένας πλανήτης θα παράγει ότι πολύ φωσφίνη είναι ανιχνεύσιμη εξακολουθεί να είναι αρκετά χαμηλή, είπε. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η φωσφίνη απαιτεί πολύ ενέργεια και ο φωσφόρος (ένα από τα στοιχεία που προέρχονται από αυτό) πιθανότατα δεν βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες σε κανέναν πλανήτη, πρόσθεσε. Αλλά "μόνο επειδή ένα μόριο είναι σε χαμηλές αφθονίες και έτσι έχει μικρές επιπτώσεις στην, δεν σημαίνει ότι δεν πρέπει να προσπαθήσετε να το αναζητήσετε".
Ο Jihua Hao, υποψήφιος μεταδιδακτορικός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο Claude Bernand Lyon στη Γαλλία, ο οποίος δεν ήταν μέλος της μελέτης αλλά παρευρέθηκε στη συζήτηση, συμφώνησε. "Δεν ξέρω πόσο θα φτάσει στο κατώφλι που θα ανιχνευθεί", δήλωσε ο Hao στο Live Science. Αλλά "είναι μια υποσχόμενη υπογραφή."
Ο Elisha Moore, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Rowan, ο οποίος επίσης δεν ήταν μέλος της μελέτης αλλά παρακολούθησε τη συζήτηση, πιστεύει ότι πρέπει να αναζητούμε πολλαπλές βιογραφίες σε συνδυασμό. "Ακούγεται πολύ ενδιαφέρον ... ειδικά αν το ανιχνεύσετε και το συνδέσετε με άλλα πιθανά αέρια βιοαισθησίας", δήλωσε ο Moore.
Πράγματι, αυτός ο δυνητικός στόχος είναι μόνο ένας από τους περισσότερους από 16.000 δυναμικούς μορίων που θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως σήματα της ζωής, δήλωσε ο Sousa-Silva. "Ξέρω ότι δεν πρέπει να παίζουμε τα αγαπημένα με τα βιολογικά υπολείμματα, αλλά αν το κάναμε, θα ήθελα να σας πείσω να είστε« ομαδική φωσφίνη ».
Τα ευρήματα θα δημοσιευθούν σε προσεχές τεύχος του περιοδικού Astrobiology.
